DE2138751A1

DE2138751A1 - Vorrichtung zur Behandlung eines flussigen Metalls, insbesondere von Alu minium

Info

Publication number: DE2138751A1
Application number: DE19712138751
Authority: DE
Inventors: Henri Antony Carbonnel (Frankreich)
Original assignee: Alsacienne Atom
Current assignee: Alsacienne Atom
Priority date: 1970-08-04
Filing date: 1971-08-03
Publication date: 1972-02-10
Also published as: CA963254A; AU3168771A; JPS5116884B1; DE2138751C3; CH534212A; GB1334893A; DE2138751B2; NO128447B; FR2101000A1; FR2101000B1; US3715112A

Description

DIPL. ING. DIETRICH LEWALO PATENTANWALT

MÜNCHEN 13

FÜRSTEN BERGSTRASSE 84 TELEFON 30 6314

DEN

E⁰ 5665

GROÜPEMENS AlOMIQIIE ALSACIEHKB ASLAIiEIQUE₉ IE PLESSIS ROBIHSOF

Vorrielittmg aus? Behandlung besondere von Aluminium«

Die Erfintoag betrifft @ia@ eiaes flüssigen Metalls,

Es ist bekamt s, die sondere Aluminium, i*?elob©e

allgemeines erlialtes wira₉
reiaigungea sowie dia @ lage sohl©®© iadem man im Bad flüssigen !-!©teils

Sie

im

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oder Chlor durchperlen läßt. Aua einem solchen Rührvorgang resultiert das Mitreißen der Verunreinigungen sowie der Gase gegen die Badoberfläche, auf der die Verunreinigungen eine Schlacke bilden, während die Gase in die umgebende Atmosphäre entweichen.

Das benutzte Behandlungsgaa wird -über poröse Stopfen eingeführt, die im allgemeinen im Boden des Ofens oder der das Aluminiumbad umschließenden Pfanne angeordnet sind.

Die auf diese Weise hergestellten Vorrichtungen weisen jedoch eine gewisse Anzahl τοη Haohteilen auf t

Insbesondere erfolgt das auf diese Weise vorgenommene Durchrühren nioht in ausreichend homogener Weise, was eine unvollständige Eliminierung der Verunreinigungen und der Gase des Metalls mit sich bringt«

Ιΐα übrigen ist es praktisch bei solcaea Vorrichtungen unmöglich, mit Genauigkeit die &asraeüg® als !Funktion derjenigen des Metalls zu dosieren_s was Sekundärreaktionen mit sich bringen karnij die für öle Qualität des auf diese Weise behandelten Metalls nachteilig sein können.

Darüberiaiaaus ist es notwendig , zusätzlich Kum Schmelzofen " einen Halteofen oäer eine Pfanne au verwenden, was in beaclitliciierweise die Gesaratkosten der Installation anwachsen läßt»

Erfindnagsgemäß sollen diese Nachteile nun behoben werden« Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung, die es erraöglielien soll, direkt bei Austritt aus dem Schmelzofen eine wirksame Behandlung eines Metalls wie ζ·Β. des Aluminiums vor-

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zunehmen mid so ein Metall mit einem besondere hohem Reinheitsgrad zu erhalten, wobei die Vorrichtung in Konzeption und Aufbau besonders einfach sein soll und dabei eine erhöhte Produktionsfolge gewährleisten soll*

Die Vorricht zur Behandlung eines Metalls und inabesondere des Aluminiums dureh ein Gas der Bauart mit einem das flüssige unreine Metall führenden Eintrittskanal, einem Austrittskanal, der das flüssige behandelte Metall in einon^iegel schüttet, wobei die Kanäle mit einem ihrer Enden an die Leitung einer elektromagnetischen Pumpe über Verbindungen angeschlossen sind, zeichnet sich dadurch aus, daß die leitung einerseits aus einem feuerfesten Material mit einer vorbestimmten offenen Porosität hergestellt ist, und andererseits im Inneren eines metallischen im wesentlichen koaxialen Rohres angeordnet ist und Dichtuttgseinrichtungen aufweist, die mit einer Behandlungsgasquelle unter Druck verbunden sind, derart, daß das in die leitung eintretende Gas innig zusammen mit dem flüssigen unreinen Metall durch die Ströme durchrührt wird, welche durch die Spulen oder Wicklungen dieser elektromagnetischen Pumpe induziert werden»

Eine solche Vorrichtung 'weist eine Anzahl von Vorteilen aufι

Einer dieser Vorteile resultiert aus der Tatsache, daß die Verwendung einer elektromagnetischen Pumpe als Mittel aum !■uhren des flüssigen Metalls es ermöglicht, ein energisches und homogenes Durchrühren durch die durch die Spulen dieser Pumpe induzierten Ströme sicherzustellen« Hieraue folgt , daß die Verunreinigungen und die Gase völlig eliminiert werden, was es ermöglicht, ein Metall zu erhalten, welches einen beeonders hohen Reinheitsgrad aufweist·

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Ein anderer Vorteil läßt sich aus der Tatsache herleiten, daß bei einer solohan Vorrichtung es möglich wird, mit Genauigkeit die jeweiligen Mengen oder Durchsätze an Metall und Behandlungsgas zu dosieren, was eine Optimierung der Behandlung ermöglicht·

Ein anderer Vorteil resultiert aus der Tatsache, daß die Behandlung des Metalls direkt am Austritt aus dem Schmelzofen erfolgen kann, wodurch man auf den Halteofen oder die Pfanne verzichten kann und es wird folglich bei vorhandenen Inötallationei möglich, in beachtlicher Weise die Produktion zu steigern·

Ein weiterer Vorteil leitet sich aus der Tatsache her, daß eine solche Vorrichtung auf einem beweglichen Chassis gelagert sein kann und auf diese Wiese ein unabhängiges Organ bilden kann, welches je nach den Bedürfnissen von einem Ofen zum anderen ein und dergleichen Werkstatt verschoben werden kann.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus

die

der folgenden Beschreibung/in der beispielsweise! Ausführungsformen der Erfindung dargestellt sind.

Es zeigen Mg* 1 einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung zur Behandlung von Aluminium nach der Erfindung, in Anwendung auf einen Kippofenj

Pig. 2 zeigt in der Ansicht eine zweite Ausführungsform einer Vorrichtung zur Behandlung des Aluminiums nach der Erfindung in Anwendung auf einen festen Ofen.

Wie in fig. 1 dargestellt umfaßt nach einer Ersten Ausführungsform die Vorrichtung zur Behandlung eines Metalls, insbesondere des Aluminiums im wesentlichen einen Eintrittskanal 1, der das flüssige unreine Metall 2 ^λ aufnimmt, welches in einem Kippofen

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3 erschmolzen wurde, und awar unter Zwischenschaltung eines Gefäßes 4· Dieser Kanal 1 ist mit einem der Enden einer Leitung 5 einer elektromagnetischen Pumpe β verbunden, die aua einem keramischen feuerfesten Material hergestellt ist und eine bestimmte Porosität aufweist, wie beispielsweise Aluminiumoxyd (Tonerde) oder Zirkonoxyd· Eine solche Verbindung wird hergestellt durch eine mit 7 insgesamt bezeichnete Dichtung» Der Aufbau der Dichtung ist analog der, wie er in der deutschen Patentanmeldung P 20 59 908.0 vom 5« Dezember 1970 beschrieben wurde«

andere Ende der Leitung 5 ist über eine Dichtungsverbindung 7 analog der oben genannten Dichtung mit dem Austrittökanal 8-verbunden, der in einen Tiegel 9 mündet, der das behandelte flüssige Metall 10 aufnimmt_s wobei ein solcher Siegel eine Trennwand 11 aufweist, die verhindert, daß die aua der Behandlung herrührenden Schlacken 12 in die Auslaufrinne 13 geschüttet werden«

Man sieht auch aus der Figur, daß die Leitung 5 im Inneren eines im wesentlichen koaxialen metallischen Rohreg 14 angeordnet ist, welches mit einer (nicht dargestellten) Gasbehandlungsquelle mittels der Zuleitung 15 verbunden iat, wobei die Abdichtung eines solchen Gebildes durch metallische Balgen 16 hergestellt ist, di© an den Enden des Rohr© 14 einerseits und an den Verbindungen 7 andererseits befestigt sind.

Im übriges is-fr darauf hinzuweisen, daß die der Leitung -5 sowie des Rohres H in der Achs© des magnetischen Peldea der Pumpe 6 durch Lager 17 bewirkt wird, die an Planschen 18 befestigt siad, welche auf die Leitungen 1 bzw» 8 aufgesogen sinä_s wobei die Funktion durch Zwischenstücke 19 sichergestellt istο

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Die Arbeitsweise diesa? Vorrichtung ergibt sich durch eine Betrachtung der Pig. 1«

Das unreine aus dem Ofen kommende Metall 2 wird kontinuierlich durch die elektromagnetische Pumpe 6 geführt, Während des Durchgangs dieses Metalls in der Leitung 5 der Pumpe 6 diffundiert das Behandlungsgas unter Druck wie Stickstoff oder Chlor durch die Wandung dieser Leitung 5 und wird innig und energisch mit dem Metall unter dem Einfluß der Ströme durchrührt, welche durch die Wicklungen oder spulen der Pumpe induziert werden. Das Metall wird also rigoros gereinigt und die hieraus resultierenden ScUaeken 12 sammeln aich an der Oberfläche des Siegels 9, während die eingeschlossenen Gase in die umgebende Atmosphäre entweichen·

Nach Fig. 1 ist die Ausführungsform nach der Erfindung vertlkaljange ordnet j es ist jedoch selbstverständlich, daß diese nach einer absolut beliebigen Orientierung auch angeordnet werden kann,

3?ig. 2 zeigt eine aweite Ausführungsform einer Vorrichtung zur Behandlung des Aluminiums.

Bei dieser Ausftiarungsforra arbeitet man mit einem festen Ofen 21 mit einer Leitung 22, die mittels Flanschen 23 an die Eintrittsleitung 1 angeschlossen ist· Im übrigen ist dem Austrittskanal 8 e±& Luftöjektor 24 über eine Leitung 25 zugeordnet. Die Arbeitsweise einer solchen Vorrichtung ist analog der mit Bezug auf Pig. 1 beschriebenen} der einzige Unterschied liegt in der Tatsache, daß die elektromagnetische Pumpe 6 mittels des E^ektors 24 zum Ansaugen gebraoht wird.

Eine solche Vorrichtung weist den Vorteil auf, daß sie absolut dicht ist j das Metall befindet sich während seiner Behan&limg

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unter Luftabschluß, was in gewissen Fällen zu beachtlichen Vorteilen führen kann.

Die Vorrichtung naoh der Erfindung läßt sich in allen den Fällen verwenden, wo die Behandlung eines flüssigen Metalle mit erhöhtem Wirkungsgrad bzw· erhöhter leitung sowie einer erhöhten Produktionefolge durchgeführt werden soll.

Als besondere Anwendungsgebiet ist also die Metallurgie zu nennen·

Obwohl die gerade beschriebene Vorrichtung die vorteilhafteste zur Durchführung der Erfindung in einer besonderen technischen Situation zu sein scheint, können gewisse Modifikationen im Rahmen der Erfindung vorgenommen werden; gewisse Elemente können durch andere ersetzt werden, die in der Lage sind, die gleiche technische Punktion sicherzustellen«

Insbesondere ist eine solche Behandlungsvorrichtung unverändert benutzbar bei einer elektromagnetischen Induktionspumpe wie einer elektromagnetischen Leitungspumpe·

Patentansprüche

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Claims

Pat ent ansprüche

1») Vorrichtung zur Behandlung eines Metalls, insbesondere des Aluminiums, ,mittels eines Gases, der Bauart mit einem Eintrittskanal, der das flüssige unrein© Metall führt, einem Austrittskanal, der das flüssige behandelte Metall in einen Tiegel schüttet, wobei die Kanäle mit einem ihrer Enden an die Leitung einer elektromagnetischen Pumpe über Verbindunen angeschlossen sind, daduroh gekennzeichnet, daß | die Leitung (5) einerseits aus einem feuerfesten Material mit einer bestimmten offenen Porosität hergestellt ist und andererseits im Inneren eines metallischen im wesentlichen koaxialen Rohres (14) mit Bichtungseinriohtungen (16) angeordnet ist, wobei letztere mit einer Behandlungsdruckgasquelle derart verbunden sind, das das in die Leitung (5) eintretende Gas innig zusammen mit dem unreinen flüssigen Metall (2) durch die Ströme durchrührt wird, die durch die Spulen oder Wicklungen dieser elektromagnetischen Pumpe (6) induziert werden·
2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Pumpe (6) von der Inductionsbauart ist.
3.) Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Pumpe (6) von der Leitungs- oder Konduktionsbauart ist·
4·) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Eintrittskanal (I) an seinem freien Ende ein Gefäß (4) um&ßty welches das flüssige Metall (2)

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ORIGINAL INSPECTED

aus einem Kippofen (3) aufnimmt·
5·) Vorrichtung nach einem der Anspruchs 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet daß dieser Eintrittskanal (1) mit seinem freien Ende mit einem festen Schmelzofen (21) für das Metall verbunden ist*
6.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5_S dadurch gekennzeichnet, daß dieser Austrittskanal (8) ein Organ umfaßt, welches diese elektromagnetische Pumpe (β) zum Ansaugen bringt und durch einen Luftejektor (24) gebildet ist.
7») Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6_S dadurch gekennzeichnet, daß diese Mehtungseinrichtungen (16) des metallischen Hohres (14) läurch metallische Bälgen gebildet sind, wobei jeder von ihnen mit einem der Enden dieses metallischen Eohres (14) einerseits wuü fit einer der Verbindungen (7) andererseits angeschlossen ist.
8.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7₉ dadurch gekennzeichnet, daß diese Leitung (9) sowie diese® metallische Rohr (H) ±a ier Ache© des durch files© elektromagnetische Pumpe (6) erzeugten leides durch lager (17) " zentriert sind·

9e) Vorrichtung naok Anspruelx S₉ daduseh daß diese lager (17) an "Flaasohea (18) "befestigt die auf diese" Eintritts- und Austrittskanäl© Qä&s -leitungen

(8) aufgezogen bzw_o aufgekeilt

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